Создан первый российский процессор с топологией 16 нм

Продукция «Байкал»

Кто-то наверняка уже слышал о российских 6-ядерных процессоров. В таком разговоре не раз промелькало название компании «Байкал». Главное ее отличие (для потребителей) от МЦСТ «Эльбрус» в том, что «Байкал» производит продукцию не только для персональных компьютеров, но и для промышленного сегмента.

Сегодня можно выделить два главных пути развития данной корпорации:

• «Байкал Т». Что скрывается под данным названием? Это процессоры, которые можно с успехом использовать для роутеров, маршрутизаторов, офисной техники, широкого спектра телекоммуникационного оборудования, офисных устройств, ЧПУ, мультимедийных центров.
• «Байкал М». А вот эта разработка призвана стать «сердцем» не только персональных компьютеров, но и промышленного оборудования, систем управления зданиями. Согласитесь, очень интересно. Главные характеристики изобретения: энергоэкономия и высокая производительность, которую будут обеспечивать 8 ядер.

Приоритет технике на российских процессорах

В России планируют ужесточить требования к вычислительной технике отечественного происхождения. В случае одобрения соответствующей инициативы Минпромторга попасть в Единый реестр радиоэлектронной продукции смогут компьютеры исключительно на отечественных процессорах. Именно технике, включенной в данный реестр, обязаны отдавать предпочтение госструктуры при осуществлении закупок.

Согласно пояснительной записке к проекту постановления Правительства, опубликованному на федеральном портале нормативных правовых актов, с 2022 г. устанавливается требование к обязательному применению в вычислительной технике отечественных центральных процессоров, предъявляемым в целях ее отнесения к продукции, произведенной на территории России. Такой срок, по мнению чиновников Минпромторга, является достаточным для разработки соответствующих решений.

Мера направлена на защиту внутреннего рынка, повышение защищенности национальной критической информационной инфраструктуры (КИИ), развитие национальной экономики и поддержку российских производителей микроэлектроники, подчеркивается в документе.

Российской при госзакупках предложено признавать только вычислительную технику на отечественных процессорах

Среди производителей микроэлектроники и вычислительной техники, которые, по оценке авторов документа, выпускают продукцию, полностью удовлетворяющую новым критериям, указаны 18 компаний. В их числе – «Микрон», МЦСТ, «Байкал электроникс», «Миландр», «Байтэрг», «Норси-транс», Kraftway и «Аквариус».

Ограничения использования в вычислительной технике, произведенной на территории России, иностранных процессов, по мнению авторов инициативы, позволит существенно стимулировать дальнейшее развитие отечественной радиоэлектронной промышленности, будет способствовать усилению производственной отраслевой кооперации, а также развитию российских производственных предприятий за счет увеличения притока капитала в радиоэлектронную промышленность.

Сроки растягиваются, но нанометры уменьшаются

Отметим, что своими вышеупомянутыми утверждениями Ким
актуализировал весьма давние планы МЦСТ, которые неоднократно варьировались. В
частности в Сети можно найти доклады и презентации сотрудников МЦСТ прошлых лет
(не всегда четко датированные), в которых рассматриваемый чип давно фигурирует.

Из них можно узнать, что 32-ядерный «Эльбрус» по планам,
предположительно, 2014 г. должен был увидеть свет еще в 2020 г. Правда тогда
речь шла о топологии лишь в 14 нм, а среди других параметров назывались тактовая
частота до 2 ГГц и производительность на уровне 2-4 Тфлопс. На их основе, по
замыслам разработчиков, могли создаваться суперкомпьютеры мощностью свыше 100
Пфлопс.

По более поздним документам видно, что, не отказываясь от
идеи успеть к 2020 г., МЦСТ нацелился на топологию 10 нм. При этом
производительность уже заявлялась на уровне конкретно 4 Тфлопс.

Перенос намеченной даты окончания разработки на 2025 г. произошел
в МЦСТ не позднее 2018 г. Данных о планируемых для чипа характеристиках того
времени нет, но с появлением этих процессоров компания связывала перспективы
развития суперкомпьютеров экзафлопсной (от 1000 Пфлопс) производительности.

Новая фабрика Intel

В США заработал новый завод компании Intel по производству 10-нанометровых микросхем. Он расположен в городе Чандлер (штат Аризона), и для самой Intel это очень знаковое событие как минимум по двум причинам.

Первая причина – завод, получивший название Fab 42, был построен не за год и даже не за три, Intel начала возводить его еще в 2011 г. К тому же стройка периодически замораживалась, несмотря на многомиллиардные инвестиции Intel в этот проект.

Вторая причина – Intel сможет выпускать больше 10-нанометровых процессоров, притом Fab 42 рассчитана на производство продуктов 10 нм второго и третьего поколений, самых актуальных для Intel на начало октября 2020 г.

Новые российские процессоры

Как выяснил CNews, разработчикам трех новых отечественных
микропроцессоров досталось порядка 20 млрд руб. Эти деньги были распределены
Минпромторгом в рамках тематических тендеров, итоги которых министерство
подвело в середине декабря 2020 г.

В частности, 7,63 млрд руб. Минпромторг зарезервировал на
ОКР «Разработка системы на кристалле для встраиваемых вычислительных комплексов
на базе процессорных ядер с архитектурой NeuroMatrix нового поколения» (шифр
«Нейро-Б»).

Еще 7,49 млрд руб. министерство выделило на ОКР по
созданию микропроцессора «Эльбрус-32С» — для высокопроизводительных серверов.
Разработке был присвоен шифр «Процессор-21 (СРВ)».

Наконец, 6 млрд руб. министерство готово было заплатить за
ОКР «Разработка доверенного многоядерного процессора для программных
маршрутизаторов защищенных сетей» (шифр «МАРКО-240»).

Власти раздали 20 млрд руб. на новые процессоры. CNews верно предсказал всех разработчиков

В первых двух из упомянутых тендеров победители были
очевидны в силу технических условий, подразумевающих использование наработок
конкретных компаний. Исполнителями контрактов станут НТЦ «Модуль» и компания
МЦСТ соответственно — разработчики известных на рынке линеек нейропроцессоров и
процессоров «Эльбрус». Заявки этих организаций на конкурсы стали единственными
в каждой из процедур. Снижать стартовую цену лотов претенденты не стали.

Победитель в третьем конкурсе для редакции был не столь
очевиден, но все же CNews на основании некоторых данных техзадания сделал
верный прогноз. Контракт с шифром «МАРКО-240» достался нучно-производственному
центру (НПЦ) «Элвис». Эта организация была наиболее вероятным претендентом на
исполнение ОКР в силу того, что в техзадании в разделе «блоки
информбезопасности и управления» было прописано «отечественное доверенное
процессорное ядро архитектуры RISCore32». Данная разработка отсылала нас к элвисовской
серии чипов «Мультикор».

Впрочем, последний из рассматриваемых здесь тендеров по
факту оказался конкурентным. Помимо «Элвиса» заявку на конкурс подало ФГУП НИИ «Квант».
Организация не стала снижать сумму контракта, в то время как «Элвис» в своей
заявке уменьшил ее на 902 млн руб. — до 5,1 млрд руб. С учетом того, что
нестоимостные критерии заявки «Элвиса» также были признаны тендерной комиссией
более выгодными для заказчика, чем аналогичные параметры «Кванта», победа
досталась разработчикам «Мультикоров».

Таким образом, сумма предстоящих к заключению трех
госконтрактов составляет 20,22 млрд руб. Сроком их исполнения
в ТЗ прописано 31 января 2025 г.

Бизнес-модель: равные условия для всех партнеров

Примечательно, что c появлением у «Байкал Электроникс» новых акционеров бизнес-модель производителя, по заверениям генерального директора Андрея Евдокимова, не претерпит серьезных изменений. Компания сохранит фокус на разработке чипов для вычислительной техники широкого спектра, а продуктовая линейка будет расширяться, ориентируясь на рыночный запрос. Он также отметил, что производством конечных устройств (компьютеров, моноблоков, ноутбуков и пр.) «Байкал Электроникс» заниматься не собирается.

«Перед командой сейчас стоит задача в короткий срок обеспечить совместимость процессоров Baikal со всеми основными элементами российского ИТ-ландшафта. Это подразумевает укрепление сотрудничества со всеми отечественными вендорами оборудования и ПО на равных условиях, развитие технологического партнерства в части интеграции продуктов и создания комплексных программно-аппаратных решений, в чем мы уже достигли немалых успехов», — подчеркнул Андрей Евдокимов.

Безрадостное окружение российского секретчика

Старт системы. Фото без фильтров сегодня смотрятся не очень

По умолчанию «Эльбрус» устанавливается без графической оболочки в режиме командной строки.

Для запуска привычного рабочего стола придется ввести пару команд. Или установить соответствующий флаг при установке ОС.

В таком случае после удачной установки пользователя встречает фото одноименного горного пика.

Знаменитая фотография (в довольно паршивом качестве из-за повышенного сжатия) предлагает войти в систему исключительно под аккаунтом user.

Часть рабочего стола скрыто из-за дефолтного соотношения сторон 4:3

И в «виртуалке» моментально выявляется ещё один глюк с пропавшим меню. Оно оказывается за пределами экрана.

Соответствующая настройка возвращает правильные пропорции и показывает классический «линуксоидный Пуск» в стилистике Win 98.

Визуально система упрощена до безобразия: выглядит чуть лучше ОС на одноплатных компьютерах. Все на месте, все привычно — и всё равно как-то не по себе.

Новые нанометры для «Эльбрус-32С»

Новейший российский процессор линейки «Эльбрус» с 32-ядрами
начнет создаваться в 2020 г. и будет реализован по топологии 6 или 7 нм.
Завершение проекта сейчас намечено на 2025 г. Новинка получит
название «Эльбрус-32С».

Она закономерно станет самым производительным чипом среди
существующих и уже разрабатываемых в этой линейке. Базовые сферы применения
процессора: высокопроизводительные вычисления (суперкомпьютинг) и систем
хранения данных.

Об этом в интервью журналу «Эксперт» рассказал глава компании
МЦСТ, разрабатывающей «Эльбрусы», Александр
Ким. Других характеристик будущего чипа он не привел.

Не смог это в разговоре с CNews сделать и другой представитель
МЦСТ Максим Горшенин. По его словам,
в ближайшей «дорожной карте» развития линейки в отношении «Эльбрус-32С» будет
указано 7 нм (не 6 нм), но других конкретных параметров в ней не будет.

Процессор «Эльбрус-32С» будет сделан по топологии 7 нм

Успехи современных процессоров «Эльбрус»

В феврале 2020 г. CNews рассказал об итогах сравнительного тестирования производительности 8-ядерных процессоров «Эльбрус-8C» с тактовой частотой 1,3 ГГц, производимого с соблюдением норм техпроцесса 28 нм и способного выполнять до 25 операций за такт в каждом ядре, или до 250 млрд операций с плавающей запятой в секунду.

Можно ли начать цифровизацию без надежной системы резервного копирования
Интеграция

Для исследования были использованы ресурсы тематического проекта RakeSearch Карельского научного центра Российской академии наук. По итогам тестов выяснилось, что скорость однопоточных вычислений на «Эльбрус-8C» проигрывает современным процессорам для настольных ПК в два-четыре раза, но в то же время при сравнении с серверными процессорами разрыв уменьшается до полутора-двух раз.

Сравнение «Эльбрус-8C» с другими процессорами

С учетом того, «Эльбрус-8C» обладает меньшим числом ядер, вычислительных потоков и более низкой тактовой частотой, автор исследования сделал вывод о том, что его производительность на такт как минимум не хуже, чем у лучших десктопных и серверных процессоров.

В случае с десктопными процессорами в системе может быть только один процессор, в серверных системах на Xeon E5 — до двух CPU, но в случае с «Эльбрус-8С» в сервер можно поставить до четырех процессоров. Это существенно уменьшает отставание в ситуации, когда у Xeon E5-2683 v3, выпущенного в 2014 г., на один сокет приходится 14 ядер (и 28 потоков), а у «Эльбруса» — восемь. Двусокетной машине с 28 ядрами уже сейчас можно сопоставить машину на «Эльбрусе» с 32, заключил автор исследования.

В мае 2019 г. CNews также сообщил о том, что силами Институтом электронных управляющих машин им. И. С. Брука» (ИНЭУМ, входит в концерн «Автоматика» госкорпорации Ростех) и системного интегратора Группы РСК был создан первый в России суперкомпьютер на базе отечественных 8-ядерных процессоров «Эльбрус-8С».

Сервер на «Эльбрусах» для суперкомпьютера с водяным охлаждением

Суперкомпьютер для большей энергоэффективности получил охлаждение горячей водой и при необходимости может задействовать интерконнект «Ангара» отечественной разработки. Суперкомпьютер обладает высокой удельной вычислительной плотностью: при необходимости в одну стойку может уместиться 153 blade-сервера с четырьмя процессорами «Эльбрус-8С» каждый. В итоге пиковая производительность на один сервер составляет 0,5 Терафлопс, а производительность одной стойки достигает 75 Терафлопс.

Тираж «Эльбрусов» в 2021 году

Как стало известно CNews, компания МЦСТ — разработчик
линейки российских процессоров «Эльбрус» — планирует в течение 2021 г. заказать
выпуск свыше 10 тыс. своих чипов. Об этом редакции рассказал представитель
компании Максим Горшенин.

В 2021 г. будет выпущено свыше 10 тыс. «Эльбрусов»

Как отмечает Горшенин, на часть планирующихся к выпуску
процессоров у компании уже есть предзаказы. Часть тиража пойдет на пока
неизвестные проекты. Однако назвать примерное соотношение чипов первой и второй
категории собеседник CNews затруднился.

Отметим, что все российские разработчики наиболее
продвинутых процессоров малого нанометража пока вынуждены заказывать их выпуск
за рубежом — как правило, на тайваньской фабрике TSMC. При этом специфика ее
работы такова, что от заказа до прибытия готовой продукции в России проходит
примерно 6 месяцев. Поэтому с учетом того, что МЦСТ рассчитывает в 2021 г.
получить новые чипы в свое распоряжение, заказы компания, очевидно, будет
размещать в первой половине года.

Что же касается нашей страны, то на ее территории необходимых
производственных мощностей пока просто нет. Создание в России фабрик, способных
выпускать чипы с топологией 28 нм и ниже (вплоть до 5 нм) прописано в
утвержденной в январе 2020 г. стратегии развития электронной промышленности на
период до 2030 г. — но без указания каких-либо четких сроков.

А пока самое развитое в этом отношении зеленоградское
предприятие «Микрон» наладило серийный выпуск продукции только по нормам 90 нм
и обзавелось мощностями, способными произвести процессоры по топологии 65 нм
для опытно-конструкторских разработок.

Планшеты за миллион — Тиму Куку и не снилось

Завод АО «НПП «Сигнал» создаёт электронику для Минобороны. Недавно выяснилось, что предприятие разместило на сайте госзакупок контракт на закупку 400 планшетных компьютеров.

Победителем тендера стало ЗАО «Атри». Оно смогло предложить планшеты, которые удовлетворяют требованиям. И это не свежие iPad Pro, а защищенные гаджеты, которые будут производиться под этот заказ.

Впрочем, в документах, приложенных к заявке, указывали только ГОСТы. Само же ЗАО «Атри» показывает на сайте линейку продукции: планшеты «Орион» с экраном от 6 до 21 дюйма, которые этим ГОСТам соответствуют. Пассивное охлаждение, защита от ударов и вибраций – всё как положено.

Характеристики самого крутого «Ориона»:

• Экран: 21,3 дюйма, 1600×1200 пикселей
• Процессор: IntelCore i7, 2 ядра частотой 1,5 ГГц
• ОЗУ: 8 ГБ
• ПЗУ: 32 ГБ
• Интерфейс: ГОСТ Р 52070-2003, МКИО — российский аналог американского военного стандарта MIL-STD-1553 (MIL-STD-1553B), сигнал закодирован Манчестерским кодом.

Но и это ещё не всё. Так, «Атри» продала ВНИИ «Сигнал» из Коврова шесть 10-дюймовых планшетов по 450 тыс. рублей, а ещё дюжину 19-дюймовых – по 1,1 млн рублей. iPad для нищебродов.

Усовершенствованный Multiclet

Как выяснил CNews, российской компании «Мультиклет» из
Екатеринбурга удалось повысить тактовую частоту своих процессоров с
оригинальной мультиклеточной архитектурой с 1,6 до 2 ГГц, благодаря чему они по
отдельным параметрам превосходят сходные по классу новейшие чипы Nvidia.

Первое сообщение о том, что компанией была проведена
глубокая оптимизация RTL-кода (от англ. register transfer level, уровень
регистровых передач) мультиклетки процессора MultiClet S1 для увеличения его
частоты, появилось на сайте разработчика еще 30 июня 2020 г. Однако тогда
компания сообщить CNews подробности оказалась не готова.

После того как в начале 2018 г. курс основных мировых
криптовалют катастрофически обрушился, а коммерческий майнинг на долгое время
стал бесперспективным, позиционирование разработок «Мультиклета», по ряду
признаков, претерпело сильные изменения.

В свежей публикации компании на «Хабре» (гендиректор и
соучредитель «Мультиклета» Борис
Зырянов подтвердил CNews, что ее автор — его сотрудник) сообщается, что организация
концептуально переходит от создания отдельных процессоров к разработке
мультиклеточной платформы (набора процессорных компонентов, обеспечивающих
создание вычислительной среды) на основе MultiClet B — базового элемента,
состоящего из четырех клеток.

Плата с процессором «Мультиклет» предыдущего поколения

«При создании MultiClet B были проведены множественные
оптимизации ядра, что позволило увеличить тактовую частоту ядра до 2 ГГц на
топонорме 28 нм и одновременно на 15-20% ускорить исполнения кода на этой
частоте, — говорится в материале. — Ускорение было достигнуто за счет сокращения
времени прохождения команд по тракту исполнения. В частности, было уменьшено
время обработки команд в буфере арифметико-логического устройства и обеспечена
передача адреса нового параграфа клеткам по отдельному тракту. Компилятор был
обновлен до LLVM 11.0.0, что также дало ускорение скомпилированного кода».

Российские производители процессоров

Первым делом отметим отечественные компании, которые сегодня заняты производством процессоров. Вы удивитесь, но их не одна и не две:

• МЦСТ «Эльбрус» (отечественное продвижение) и МЦСТ «Спарк» (зарубежное продвижение). Сильные стороны разработок: использование математических вычислений и высокий уровень защиты против взлома системы.
• НИИСИ («Комдив-32»). Сильные стороны: неафишируемые проекты высокопроизводительной архитектуры, противорадиационная устойчивость разработок.
• «Байкал Электроникс». Сильные стороны: первый в России 28-нм чип. Устройства можно использовать не только для компьютеров, но для различного сетевого оборудования, станков, телевизоров, принтеров и проч.
• «Элвис», «Элвис-Неотек». Основные нише производства: техника для применения в космосе и «умные» камеры.
• «Модуль». Основные сферы использования разработок: цифровое телевидение, космическая и авиационная промышленность.
• «Миландр». Выпуск микроконтроллеров, призванных работать в суровых условиях.
• «КМ211». Полностью отечественные микроконтроллеры и смарт-карты.
• «Мультиклет». Процессоры, имеющие мультиклеточную универсальную архитектуру и полностью российскую микроархитектуру.
• «ГеоСтар Навигация». Производство необходимых модулей для ГЛОНАСС.

Каким был первый российский процессор? Это «Байкал-Т1». Самый мощный российский процессор на сегодня — от того же производителя. Это 8-ядерный «Байкал-М». Но, к слову, популярная «Интел» здесь «обошла» российского производителя. Корпорация анонсировала выпуск линейки 18-ядерных процессоров Xeon D2100.

Давайте теперь перейдем к обзору разработок двух российских гигантов — «Байкала» и «Эльбруса».

Кто он, «Процессор 9»?

Это процессор «Эльбрус» с поддержкой «оперативки» DDR4. Такое устройство уже способно достойно конкурировать с «Интел» и AMD. «Процессор 9» — это кодовое название самой «топовой» разработки компании МЦСТ — «Эльбрус 16С». Кстати, выпуск первых моделей планируется начать в текущем 2018 году. Будет исполнено две линейки — 8- и 16-ядерные процессоры.

Давайте представим основные характеристики будущего российского процессора:

• Тактовая частота: 1500 МГц.
• Число ядер: 8 и 16.
• Разрядность: 64, 128 Бит.
• Кэш-память 2-го уровня: 8 х 512 Кб.
• Кэш-память 3-го уровня: 16 Мб.
• Среднее потребление электроэнергии: 60-90 Вт.
• Техпроцесс: 28 нм (некоторые источники говорят о цифре 16 нм).

Надо сказать, что «Процессор 9» не является стартовой разработкой МЦСТ. Ранее были выпущены компьютеры на базе процессора «Эльбрус 4С». Однако их существенным недостатком была заоблачная стоимость. Цена экспериментальных образцов доходила до 400 тысяч рублей! Сам производитель объяснял это тем, что ранее не был налажен массовый выпуск российских процессоров.

Что же ждать в случае с «Эльбрус 16С»? Изготовитель планирует наладить массовое производство устройств на заводах Тайваня, что существенно снизит издержки. Кстати, уже сегодня устроен массовый выпуск не менее отличных компьютеров на базе «Эльбрус 8С».

Далее мы познакомим читателя с характеристиками всей продукции МЦСТ, чтобы у вас появилась возможность определить, какой российский процессор превосходит иные по параметрам.

Технологии «SPARC»

Дальнейшее продолжение развития линии «Эльбрус» связано с ТОО «Московский центр SPARC-технологий», сформировавшимся в 1992 году и впоследствии переименованным в ЗАО «МЦСТ». Старшее поколение, знакомое с микропроцессорами с 90-х годов прошлого века, хорошо помнят процессоры семейства SPARC, выпускавшиеся компанией «Sun Microsystems». В то время это была весьма популярная платформа в среде, как это принято сейчас говорить, корпоративных заказчиков. Компания занималась созданием промышленных систем на основе архитектуры SPARC v8, как для зарубежных, так и для отечественных заказчиков. Знакомство с этим направлением помогло МЦСТ как получить опыт для развития собственной архитектуры процессора «Эльбрус» (называвшейся в то время «архитектура E2k»), так и просто пережить период экономических трудностей, сохранив свой уникальный коллектив.  

Как следствие работы с новой архитектурой, в 2001 году у МЦСТ появился первый микропроцессор собственной разработки, названный R150. Он выпускался по довольно грубому техпроцессу с нормами литографии 350 нм, что делало его достаточно дешёвым и пригодным для производства на большинстве существующего оборудования. В то же время, его характеристики были вполне конкурентоспособными: при общей потребляемой мощности 5 Вт его единственное ядро могло работать на частоте 150 МГц, обеспечивая производительность порядка 150 Мфлопс. А всего лишь через 3 года увидел свет следующий чип – R500, выпускающийся уже по нормам 130 нм, что заметно повысило его эффективность. Работая на частоте 500 МГц, он обладал производительностью в 500 Мфлопс при потребляемой мощности 1 Вт! А ещё через 3 года, в 2007 году, появился очередной продукт эволюции процессоров семейства SPARC – R500S, содержащий уже два ядра с общей производительностью 1 Гфлопс.

Заметим, что хотя эта архитектура принадлежит к категории RISC и принципиально несовместима с архитектурой Intel x86, при использовании её для промышленных применений это не представляет серьёзной проблемы: всё равно разработка аппаратуры, да и программного обеспечения, ведётся в большинстве случаев «с нуля» под нужды конкретного заказчика, так что потенциальная совместимость с существующим ПО не приносит обычно никакой выгоды.

Elbrus — ничего лишнего

Несмотря на то, что фирма лишилась доброй половины сотрудников и сменила руководство (кресло генерального директора теперь занимал А. К. Ким), дело пошло в гору. Вот только 100 млн долларов на изготовление E2K по-прежнему никто давать не собирался. Поэтому новое руководство МЦСТ, трезво оценив ситуацию, решило сначала выпустить «урезанную» версию мегапроцессора под названием E3K. Характеристики он имел гораздо более скромные: вместо 1,2 ГГц — всего 300 МГц, да и кэш 3-го уровня решили убрать. Как ни странно, на выпуск пробного экземпляра потребовалось на два порядка меньше денежных средств, чем запрашивалось ранее, и такую сумму собрать удалось. Долгое время характеристики сего творения не раскрывались, но много позже систему на базе E3K все-таки представили журналистам. Однако в «далеком» 2005 году «упрощенный Elbrus» являлся всего лишь тестовым экземпляром, в существование которого многие даже отказывались верить — настолько сильно подпортил репутацию российских разработчиков товарищ Бабаян.

Но, несмотря на все неурядицы, обстановка на предприятии постепенно стабилизировалась. Вычислительный комплекс «Эльбрус-90микро» сменил начинку: устаревшие R-150 были заменены на R-500. В 2007 году прошли госприемку процессоры R-500S и Elbrus, заканчивалась разработка системы на кристалле Elbrus-S. Характеристики всех этих изделий вы можете посмотреть в таблице. Мы же обсудим некоторые вопросы, связанные с самими процессорами и ВК на их основе.

Как было сказано выше, архитектура E2K (точнее ее упрощенная версия) получила свое воплощение в микропроцессорах Elbrus. В данный момент эти камушки предназначаются в основном для производства ВК «Эльбрус-3М1», а также других универсальных или специализированных вычислительных систем. Стоит отметить, что в Elbrus’е разработчикам удалось достичь довольно-таки хорошего отношения производительности к рассеиваемой мощности — 0,50 Гфлопс/Вт. Для сравнения, аналогичный показатель у четырехъядерного Intel Core i7-920 составляет 0,46 Гфлопс/Вт. Так что по этому параметру мы, что называется, «на уровне». Существует еще одна немаловажная особенность всей эльбрусовской серии процессоров. Широкое командное слово допускает одновременное выполнение 23 операций за такт. Заморский Itanium с его жалкими шестью операциями отдыхает! 🙂 На этом достоинства, пожалуй, кончаются. К недостаткам процессора можно отнести маленькую тактовую частоту, небольшой объем кэш-памяти 2-го уровня и откровенно грубый техпроцесс — целых 130 нм. Как утверждают разработчики, именно техническая норма производства стала основной причиной скромности характеристик E3K. Поэтому, прежде чем запускать в серию новый процессор Elbrus-S, необходимо было обновить техпроцесс. Что и было сделано.

По сравнению с предыдущей моделью, микропроцессор Elbrus-S является воплощением вычислительной мощи. Основной отличительной особенностью процессора можно читать размещение на кристалле средств и каналов связи для формирования многопроцессорных ВК, работающих на общей памяти. Также под крышкой корпуса камня скрываются два контроллера памяти DDR2-500. Общая схема системы на кристалле Elbrus-S выглядит следующим образом. Процессорное ядро соединено с системным контроллером, который, в свою очередь, подключен к двум контроллерам памяти, трем контроллерам процессорных каналов и контроллеру канала периферийных устройств. Такая архитектура изначально предполагает использование интегральных микросхем Elbrus-S в сложных мультипроцессорных комплексах. К сожалению, производительность даже этого, наиболее мощного отечественного микропроцессора, не является рекордной в общемировом масштабе. Она в полтора раза меньше, чем у Itanium 2. Причиной такого «проигрыша» можно считать более чем двукратное отставание по частоте от заморского соперника. Для того, чтобы повысить частотный потолок, в 2007 году руководителями МЦСТ было принято решение начать разработку процессора с технологической нормой 65 нм. Что из этого получится, покажет время.